眾所周知,制冷系統(tǒng)的四大部件分別是,壓縮機(jī),蒸發(fā)器,冷凝器和節(jié)流裝置。這其中,作為空調(diào)系統(tǒng)心臟的壓縮機(jī),其種類(lèi)和特點(diǎn)相較于其他三部件更要為人所熟知。此外,蒸發(fā)器則是其中另一個(gè)關(guān)鍵部件,關(guān)于蒸發(fā)器的種類(lèi)和特點(diǎn),你是否了解呢?今天小編就向各位詳解下干式、滿液式和降膜式蒸發(fā)器的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
一、原理不同
1、干式殼管式蒸發(fā)器
干式殼管式蒸發(fā)器是液體制冷劑經(jīng)節(jié)流后從蒸發(fā)器一端的端蓋進(jìn)入管程,端蓋上鑄有隔板,制冷劑經(jīng)過(guò)兩個(gè)或多個(gè)流程蒸發(fā)并吸收載冷劑的熱量后從同一個(gè)端蓋出來(lái)后進(jìn)入壓縮機(jī)。
2、滿液式殼管式蒸發(fā)器
滿液式殼管式蒸發(fā)器是換熱過(guò)程中始終液態(tài)制冷劑與液態(tài)水之間的換熱,產(chǎn)生的制冷劑氣體直接從壓縮機(jī)吸氣進(jìn)入壓縮機(jī),換熱面積被有效利用,提高了機(jī)組的換熱效率。
3、降膜式蒸發(fā)器
降膜式蒸發(fā)器是與升膜式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)基本相同,其區(qū)別在于原料液預(yù)熱后由蒸發(fā)器的頂部經(jīng)液體分布裝置均勻進(jìn)入管內(nèi),在重力作用下呈膜狀沿管內(nèi)壁下流,并被蒸發(fā)濃縮。氣液混合物并流而下,由加熱管底部進(jìn)入分離室。
二、特點(diǎn)不同
1、干式殼管式蒸發(fā)器
干式殼管式蒸發(fā)器的換熱器換熱效率相對(duì)較低,其換熱系數(shù)僅為光管換熱系數(shù)的2倍左右,但是其優(yōu)點(diǎn)是便于回油,控制較為簡(jiǎn)便,而制冷劑的充注量大約是滿液式機(jī)組充注量的1/2~1/3左右。
2、滿液式蒸發(fā)器
滿液式蒸發(fā)器的最大特點(diǎn)就是制冷劑(通常為氨)液體在蒸發(fā)器內(nèi)占據(jù)了大量的空間,通常淹沒(méi)蒸發(fā)器的一半以上容積,制冷能力較高。但是它需要注入大量制冷劑,并且在采用氟利昂時(shí),潤(rùn)滑油的分離也是一個(gè)問(wèn)題。
3、降膜蒸發(fā)器
降膜蒸發(fā)器是流動(dòng)沸騰,由于管外表面的液膜層厚度小,沒(méi)有靜壓產(chǎn)生的沸點(diǎn)升高,傳熱系數(shù)高。總的來(lái)說(shuō)降膜蒸發(fā)屬于小溫差情況下,但要防止結(jié)垢,影響傳熱效率。
三、滿液式與干式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)比較
1、干式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程:
干式蒸發(fā)器制冷劑在換熱管內(nèi)通過(guò),冷水在換熱管外運(yùn)行,這樣的換熱器換熱效率相對(duì)較低,其換熱系數(shù)僅為光管換熱系數(shù)的2倍左右,但是其優(yōu)點(diǎn)是便于回油,控制較為簡(jiǎn)便,而制冷劑的充注量大約是滿液式機(jī)組充注量的1/2~1/3左右。
2、滿液式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程:
滿液式蒸發(fā)器與干式蒸發(fā)器的運(yùn)行方式恰好相反,冷水在換熱管內(nèi)通過(guò),制冷劑完全將換熱管浸沒(méi),吸熱后在換熱管外蒸發(fā)。滿液式蒸發(fā)器的傳熱管表面上有許多針形小孔,管內(nèi)表面上還有螺旋形凸起強(qiáng)化冷水側(cè)的換熱。這種同時(shí)強(qiáng)化管外沸騰和管內(nèi)傳熱的傳熱管,使其傳熱系數(shù)較光管提高了5倍左右。
3、干式和滿液式蒸發(fā)器的優(yōu)缺點(diǎn)
滿液式優(yōu)點(diǎn):
蒸發(fā)器在管內(nèi)走水,制冷劑在管簇外面蒸發(fā),所以傳熱面基本上都與液體制冷劑接觸。一般殼體內(nèi)充注的制冷劑量約為筒體有效容積的55%~65%,制冷劑液體吸熱氣化后經(jīng)筒體頂部的液體分離器,回入壓縮機(jī)。操作管理方便,傳熱系數(shù)較高。
滿液式缺點(diǎn):
制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度低于0℃時(shí),管內(nèi)水易凍結(jié),破壞蒸發(fā)管;
制冷劑充灌量大;
受制冷劑液柱高度影響,筒體底部的蒸發(fā)溫度偏高,會(huì)減小傳熱溫差;
蒸發(fā)器筒體下部會(huì)積油,必須有可靠的回油措施,否則影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
干式優(yōu)點(diǎn):
干式蒸發(fā)器的制冷劑在管內(nèi)流動(dòng),水在管簇外流動(dòng)。制冷劑流動(dòng)通常有幾個(gè)流程,由于制冷劑液體的逐漸氣化,通常越向上,其流程管數(shù)越多。為了增加水側(cè)換熱,在筒體傳熱管的外側(cè)設(shè)有若干個(gè)折流板,使水多次橫掠管簇流動(dòng)。因而使得:
潤(rùn)滑油隨制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī),一般不存在積油問(wèn)題
充灌的制冷劑少,一般只有滿液式的1/3左右;
t0在0℃附近時(shí),水不會(huì)凍結(jié)。
干式缺點(diǎn):
冷劑有多個(gè)流程,在端蓋轉(zhuǎn)彎處如處理不好會(huì)產(chǎn)生積液,從而使進(jìn)入下一個(gè)流程的液體分配不均勻,影響傳熱效果。
水側(cè)存在泄漏問(wèn)題,由于折流板外緣與殼體間一般有1~3mm間隙,與傳熱管之間有2mm左右的間隙,因而會(huì)引起水的泄漏。實(shí)踐證明,水的泄漏會(huì)引起水側(cè)換熱系數(shù)降低20%~30%,總的傳熱系數(shù)降低5%~15%。
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